變循環(huán)發(fā)動機的工作原理是什么

變循環(huán)發(fā)動機是通過改變一些部件的幾何形狀、尺寸或位置來改變熱力循環(huán)的發(fā)動機。

其原理是能改變諸如增壓比、渦輪前溫度、空氣流量和涵道比等參數(shù)。

常態(tài)下它是低涵道渦扇發(fā)動機或帶外涵道的渦噴發(fā)動機。

速度提升時，渦扇前風扇會停止工作并調整至阻力最低狀態(tài)，比如關閉外涵道成為渦噴發(fā)動機。

速度再提升，渦噴發(fā)動機會關閉進氣道，開啟外涵道末端點火變成沖壓發(fā)動機。

在爬升、加速和超音速飛行時減小涵道比增大推力，起飛和亞音速飛行時增加涵道比，降低耗油率和噪音。

世界上最早投入使用的變循環(huán)發(fā)動機是 SR-71“黑鳥”搭載的 J58 渦輪-沖壓組合式變循環(huán)發(fā)動機。

變循環(huán)發(fā)動機能以渦噴、渦扇、沖壓等模式工作，集三種發(fā)動機性能優(yōu)勢，可高效應對低速到高超音速飛行。

它結合了柴油和汽油發(fā)動機優(yōu)點，工作原理通過電子控制單元調整進氣和排氣門開閉時間以及渦輪增壓器工作狀態(tài)，改變發(fā)動機沖程數(shù)、氣門重疊角度和渦輪增壓器工作壓力，實現(xiàn)不同燃燒過程和效率。

變循環(huán)發(fā)動機優(yōu)點眾多，如更高燃油效率、更低排放、更好動力性能、更低噪音。但也存在制造成本高、維護成本可能增加等挑戰(zhàn)。